This paper presents an improved three-phase PFC power rectifier with a three-phase diode rectifier cascaded four-switch boost converter. Its operating principle contains the operating principle of two conventional three-phase PFC power rectifiers: one switch boost converter type and a two switch boost converter type. The operating characteristics of the four switch boost converter type three-phase PFC power rectifier are evaluated from a practical point of view, being compared with one switch boost converter type and two switch boost converter topologies.
Ahmed Tarek;Nagai Shinichiro;Hiraki Eiji;Nakaoka Mutsuo
Journal of Power Electronics
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제5권2호
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pp.99-103
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2005
In this paper, a novel circuit topology of a three-winding coupling inductor-assisting a high-frequency PWM boost chopper type DC-DC power converter with a high boost voltage conversion ratio and low switch voltage stress is proposed for the new energy interfaced DC power conditioner in solar photovoltaic and fuel cell generation systems. The operating principle in a steady state is described by using its equivalent circuits under the practical condition of energy processing of a lossless capacitive snubber. The newly-proposed power MOSFET boost chopper type DC-DC power converter with the three-winding coupled inductor type transformer and a single lossless capacitor snubber is built and tested for an output power of 500W. Utilizing the lower voltage and internal resistance power MOSFET switch in the proposed PWM boost chopper type DC-DC power converter can reduce the conduction losses of the active power switch compared to the conventional model. Therefore, the total actual power conversion efficiency under a condition of the nominal rated output power is estimated to be 81.1 %, which is 3.7% higher than the conventional PWM boost chopper DC power conversion circuit topology.
The bidirectional boost-buck chopper type AC voltage regulator is presented in this paper. The main characteristic of the AC chopper is the fact that it generates an output AC voltage larger or lower than the input AC one, depending of the instantaneous duty-cycle. Boost-buck chopper type AC voltage regulator, derived from the DC chopper modulated method, is a kind of direct AC-AC voltage converter and has many advantages: such as fast response speed, low harmonics and high power factor. It adopts high switching frequency AC chopper technique and can do wide range step less AC voltage regulation.
This paper presents a new circuit topology of high-frequency soft switching commutation boost type PWM chopper-fed DC-DC power converter with a loadside auxiliary passive resonant snubber. In the proposed boost type chopper-fed DC-DC power converter circuit operating under a principle of ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation, the capacitor and inductor in the auxiliary passive resonant circuit works as the lossless resonant snubber. In addition to this, the voltage and current peak stresses of the power semiconductor devices as well as their di/dt or dv/dt dynamic stress can be effectively reduced by the single passive resonant snubber treated here. Moreover, it is proved that chopper-fed DC-DC power converter circuit topology with an auxiliary passive resonant snubber could solve some problems on the conventional boost type hard switching PWM chopper-fed DC-DC power converter. The simulation results of this converter are illustrated and discussed as compared with the experimental ones. The feasible effectiveness of this soft witching DC-DC power converter with a single passive resonant snubber is verified by the 5kW, 20kHz experimental breadboard set up to be built and tested for new energy utilization such as solar photovoltaic generators and fuel sell generators.
This paper presents a novel circuit topology of a high efficiency single-phase power conditioner. This power conditioner is composed of time-sharing sinewave absolute pulse width modulated boost chopper with a bypass diode in the first power processing stage and time-sharing sinewave pulse width modulated full-bridge inverter in the second power processing stage operated by time-sharing dual mode pulse pattern control scheme. The unique operating principle of the two power processing stage with time-sharing dual mode sinewave modulation scheme is described with a design example. This paper proposes also a sinewave tracking voltage controlled soft switching PWM boost chopper with a passive auxiliary edge-resonant snubber. The new conceptual operating principle of this novel power conditioner related to new energy utilization system is presented and discussed through the experimental results.
This paper is related to a new solar power conditioner for a built-in step-up chopper function. In the first step-up chopper proposed solar PV power conditioner for mutually connected in series with the input voltage of the bypass diodes are respectively connected to the positive terminal should install the mutual boosting chopper diode connected in series with the boost chopper switching element between the two power supply and at the same time the first and the second was connected to a second diode and a resonance inductor and a snubber capacitor in series with each other. And the common connection point between the bypass diode and the step-up chopper and the step-up chopper diode common connection point of the switching elements of the input voltage was set to the boost inductor for storing energy. In addition, between the step-up chopper and the step-up chopper diode and a switching element of a joint connection point of the first auxiliary diode and the second common connection point of the auxiliary diode was provided, the resonance capacitor. Between the step-up chopper and the step-up chopper diode and a switching element of a joint connection point and the common connection point of the resonance inductor snubber capacitor and connecting the third secondary diode, between two power supply lines is characterized by configuring the DC link capacitor bus lines in parallel. Therefore, it is possible to suppress the switching loss through, DC link bus lines, as well as there could seek miniaturization and weight reduction of the power conditioner itself by using a common capacitor of the non-polar non-polar electrolytic capacitor having a capacitor, the service life of the circuit can be extended and it is possible to greatly reduce the loss can be greatly improve the reliability of the product and the operation of the product itself.
This paper proposes a new non-isolated DC conversion circuit topology of the voltage source coupled inductor series resonant high-frequency PFM controlled boost chopper type DC-DC power converter using two in one IGBT power module, which can efficiently operate under a principle of zero current soft switching for wide output regulation voltage setting ranges and wide fluctuation of the input DC side voltage as well as the load variation ranges. Its steady state operating principle and the output voltage regulation characteristics in the open-loop-based output voltage control scheme without PI controller loop are described and evaluated from theoretical and experimented viewpoints. Finally, in this paper the computer-aided simulation steady-state analysis and the experimental results are presented in order to prove the effectiveness and the validity of voltage regulation characteristics of the proposed series resonant zero current soft switching boost chopper type DC-DC power converter circuit using IGBTs which is based on simple pulse frequency modulation strategy more than, 20kHz.
The output characteristics of solar cell are nonlinear, and these characteristics vary with load solar insolation. solar cell temperature. The PWM power inverter is realized by driving a inverter constructed with a high frequency buck-boost chopper in the discontinuous conduction mode(DCM). This paper present a buck-boost PWM inverter and its application for residential system.
기존의 하드 스위칭 고주파 PWM DC-DC 컨버터는 펄스 변조 캐리어 주파수의 고주파화를 수반하고, 전력용 반도체 스위칭 소자의 스위칭 손실의 증대나 스위칭 과도현상이 수반된 전압 서지나 전류 서지에 의한 EMI 등의 문제점들이 있다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해 본 논문에서는 새로운 소용량 승압형 PWM 쵸퍼 회로의 동작원리를 서술하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 특성을 도출하였다.
A new generator excitation system using a boost-buck chopper as a kind of static exciters is proposed to overcome the lack of field forcing capability of the bus fed exciter under the Input line fault condition. It increases or maintains the generator field current by boosting the field voltage in the case of the input AC line voltage drop during and immediately after a fault. The validity of the proposed excitation system is verified with the computer simulation. The generator stability according to the each difference exciter is tested using a commercial software package-CYME. The simulation results of the stability analysis on the generator with the proposed exciter is better than that of the bus fed exciter. This boost-buck chopper exciter can be simply implemented and controlled by the modem power electronics technology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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